CON THUYỀN GALILÊ VÀ NGUYÊN LÝ TƯƠNG ĐỐI
Hơn 350 năm trước, nhà khoa học Italia Galilê đã đưa ra một tư tưởng thiên tài chứng minh nguyên lý nổi tiếng trong vật lý học, đó là nguyên lý tương đối.
Ông thông báo cho chúng ta: Nếu bạn cùng với bạn bè lên một chiếc thuyền lớn, nếu trong khoang thuyền dưới có các côn trùng biết bay như nhặng, bướm trong một vại nước có mấy con cá bơi lội. Bạn lại treo một chiếc bình chứa đầy nước nên cao, đục một lỗ nhỏ bên dưới. Khi thuyền đứng yên, bạn sẽ thấy các côn trùng bay trong khoang thuyền theo mọi hướng, đàn cá lội tung tăng trong vại nước một cách tự do, tự tại; các giọt nước vẫn chảy từng giọt từ trên xuống dưới. Nếu bạn cầm bất kỳ một vật nào đó đưa cho các bạn bè, chỉ cần cự ly như nhau bạn sẽ chúng cảm thấy cần phải tốn sức khác nhau cho dù đưa các vật đi về các phía khác nhau. Nếu bạn muốn nhảy xa, vô luận là nhảy về phía nào thì độ xa vẫn không hề thay đổi. Khi đã quan sát kỹ lưỡng điều, vừa mô tả trên kia, bạn cho thuyền chuyển động. Bạn sê thấy rằng dù bạn có cho thuyền chuyển động với tốc độ nào đi nữa, nhưng nếu vẫn giữ cho tốc độ đều thuyền không lúc lắc thì bạn khó mà biết thuyền đang đứng tại chỗ hay đang chuyển động. Bạn cũng không thể qua bất kỳ hiện tượng nào vừa mô tả ở trên mà phán đoán được thuyền đang đứng yên hay đang chuyển động. Từ các sự việc trên, người ta qui nạp đưa rạ nguyên lý tương đối trong vật lý học. Hiện tượng ''tương đối'' là điều thường thấy trong đời sống. Như với các hành khách đang đáp máy bay, thì cho dù máy bay bay về phương nào sẽ thấy hành khách trên máy bay ngồi chỗ nào vẫn ngồi chỗ đó. Nhưng với một người quan sát từ mặt đất thì các hành khách trên máy bay là đang chuyển động. Như vậy việc hành khách chuyển động là do việc chọn vật qui chiếu của người quan sát để so sánh. Trong vật lý học người ta gọi việc chọn một vật nào đó làm qui chiếu để so sánh là chọn hệ quy chiếu, còn hệ thống mà người quan sát xem là đứng yên hay là chuyển động so với hệ qui chiếu gọi là hệ quán tính.
Từ thế kỷ XIX, điện từ học đã có những bước phát triển hết sức to lớn. Điều đó không chỉ làm cho loài người sôi động bước vào thời đại điện khí mà còn là cái nôi để chuẩn bị , sinh ra thuyết tương đối Einstin trong khi sáng tạo ra thuyết tương đối đã chỉ ra rằng, nếu như mời Faraday đến làm các thí nghiệm phản ứng điện từ trên con thuyền Gali1ê thì cho dù con thuyền chuyển động với tốc độ nào thì các thí nghiệm trên thuyền cũng cho kết quả hoàn toàn giống như trong phòng thí nghiệm. Faraday cũng không thể dựa vào kết quả thí nghiệm cảm ứng điện từ trên thuyền để phán đoán xem con thuyền đang đứng yên hay chuyển động. Từ đó Einstin đã xây dựng nên thuyết tương đối mới tức là các qui luật vật lý (không chỉ là qui luật cơ học, mà còn bao gồm cả qui luật chuyển động điện từ) cũng có các tính chất của hệ quán tính. Về sau, trong lý thuyết tương đối rộng đã đẩy nguyên lý này tiến thêm một bước nữa tức là: Các qui luật vật lý là như nhau trong các hộ nghiên cứu.
Học thuyết của Einstin là xuất phát từ nguyên lý tương đối, nên người ta gọi học thuyết do Einstin sáng lập ra là học thuyết tương đối.
